12/20/2011

1

Prof. Dr Tosa Ninkov dipl.inzDoc. Dr. Vladimir Bulatovic dipl. inz

2011/2012

Projekat “premera” koridoraCilj: Obezbedjenje sistema za efikasnu inventarizaciju prostora u koridoru ZSSistem se sastoji od 2 GPS uredjaja, tri video kamere i software za sinhronizaciju rada GPS i sve tri kamereSi t   di  i b i  d  6  k / tSistem radi pri brzinama do 60 km/satEkstrakcija framova u formi pogodnoj za fotogrametrijsku obraduIdentifikacaija svih objekata u koridoru prugeGenerisanje projekta faktickog stanja pruge (geometrija, nagibi, Ukljucenje dodatnih senzora (postojeci, novi, ..)Daljinska kontrola rada

Prikaz opreme

12/20/2011

2

Desna kamera1

2

Sta je LiDAR?LiLightghtDDetectionetectionAA dd

Analogan RADAR-u, ali koristi infracrveni segment elektromagnetnog spektra

AAndndRRanginganging

Sta je LiDAR?LiDAR je sistem sastavljen od nekoliko modernihtehnologija prikupljanja podataka :

3D pozicioniranje GPS tehnologijomInercijalne technologijeInercijalne technologijeLaser scanningDigitalna fotografija (RGB. IR, NIR,…)

Obezbedjuje brzo, efikasnu i veoma jeftinoprikupljanje podataka baziranih na geodetskimprincipima

LiDAR ‐ principi rada

x

yzBrzina

x

yPoznate pozicijex, y & z

Duzinar

z3D rotacije

Mogu se sracunati koordinate det tacakax, y & z

Ugloviθi

, y

12/20/2011

3

Bazne komponente sistema LiDARVecina LiDAR sistema, u zavisnosti od tipa imajubazicno slicne komponente

•• 3D 3D pozicioniranjepozicioniranjep jp j•• GPSGPS

•• NosacNosac uredjajauredjaja•• BaznaBazna stanicastanica•• TipicnoTipicno “post“post--processed kinematic” processed kinematic” resenjeresenje

•• Inertial Measurement Unit (IMU)Inertial Measurement Unit (IMU)•• registrujeregistruje promenepromene polozajapolozaja izmedjuizmedju dvadva GPS GPS ocitavanjaocitavanja

Kljucne komponente LiDAR‐a•• Uglovna merenja Uglovna merenja –– Inertial Measurement Unit (IMU)Inertial Measurement Unit (IMU)

•• Precizna merenja promena pravca kretanjaPrecizna merenja promena pravca kretanja

•• Merenje DuzinaMerenje Duzina–– Laserski skenerLaserski skener

Kako radi LIDARGPS Satellites

GPS Receivers

Base Station

19.02.

12/20/2011

4

Tipovi LiDAR‐skog snimanja iz vazduha i sa zemlje

Sniamne sirih povrsina

Sistem zasnimanje koridora

•• TopografskiTopografski LiDARLiDAR

•• BatimetrijskiBatimetrijski LiDARLiDAR LIDAR na zemlji

12/20/2011

5

LiDAR‐sko snimanje povrsiLiDAR‐sko snimanje povrsina ima sledece karakteristike:

Snimanje iz aviona Snimanje sa vecih visinaSiri pojas snimanja Mala gustina tacaka Losija rezolucija digitalnog snimkaNizi nivo tacnosti Laser nedovoljno bezbedan

LiDAR‐sko snimanje koridoraLiDAR‐sko snimanje koridora ima sledece karakteristike:

Snimanje helikopteromS i j     jih  i i  Snimanje sa manjih visina Uzani pojas sniamanjaVelika gustina tacakaVisoka rezolucija digitalnog snimkaVisoki nivo tacnostiLaser bezopasan za oko

Dodatni SensoriLiDAR‐ski sistem su cesto integrisani sa dodatnim senzorima kojiobezbedjuju podatke koji su kompatibilni sa LIDArskimpodacima.Digital snimanje

VideoSnimanje po redovima

Dodatni senzori Orto foto planovi na bazi pojedinacnih snimaka

Infra‐red kamere

Uporedjenje podataka snimanje koridora I sirih podrucja

R lik i   l di lik   t d l ijiRazlike su vise posledice razlike u metodologijiprikupljanja podataka no razlike u opremi. 

Visina i brzina prikupljanja podataka (helikopter iliavion)Broj baznih stanica (vise ili jedna)Udaljenost uredjaja od GPS base (kratko ili dugo)

Navedeni faktori imaju efekta na efikasnost rada I cenu prikupljanja podataka po jedinici povrsine

Sta je MPIA MPIA je Multi Pulse In Air – Vise pulseva u laserskom zrakuKod visoko frekventnih lasera maksimalna visina je ogranicena brzinom registrovanja povratnogogranicena brzinom registrovanja povratnogsignalaMPIA dozvoljava vise od jednog pulsa u laserskomzraku dozvoljavajuci da visa  vrednost pulsiranja se koristi za vece visineNajnoviji LIDAR senzori imaju ukljucenu tutehnologiju

12/20/2011

6

Vegetated ROW1st Returns2nd Returns3rd Returns4th ReturnsFull Filtered Ground Set

Multiple Returns

Profil sa multipulsnimzapisom

Primena premera sirih povrsinaOsnovni premer

Lidar DEM je veoma pogodan ortorektifikaciju kao i za generisanje izolinijaukoliko DEM dopuni sa strukturnimlinijama

Analize poplavaLidar‐ski podaci daju neophodnupodrsku analizi rizika od poplava i hidroloska i hidraulicna modelovanja

Management prirodnih resursa i nadzemneManagement prirodnih resursa i nadzemneinfrastrukture

Lidarski podaci se koriste za klasifikacijuvegetacije, suma, sracunavanje zapreminadrvne mase suma, obezbedjuje podatkeza izradu IS‐a prirodnih resursa I nadzemne infrastrukture. 

Primena kod premeraSnimanje koridora linijskih objekataLidar‐ski podaci se mogu koristiti kaodopuna konvencionalnih terestickih I fotogrametrijskih podataka u projektima linijskih objekata(putevi,zeleznice, dalekovodi,…)  Izrada 3D modela urbanih sredina

3D modelovanja urbanih sredina mogu se koristiti za prostorne analize i vizualizaciju

Primene kod premera koridoraDalekovodi

Lidar‐ski podaci su pogodni zaprojektovanje novih, rekonstrukcijupostojecih dalekovoda. LiDAR‐ski podaci se mogu veoma dobrointegrisati sa software‐ima za CAD i PLS‐CADD projektovanje

ZeleznicaLidar‐ski podaci podrzavajuinzenjerske projekte, GIS resenja u projektima odrzavanja zeleznickihmreza.

PuteviLidar‐ski podaci se mogu koristiti zaobezbedjenje tacnih podataka zaprojektovanje puteva. 

12/20/2011

7

Primena snimanja koridoraNivovske povrsine

Lidar‐ski podaci su pogodni zagenerisanje ravni izvedenog stanjaizgradjenih objekata ili povrsinaizmenjenih prilikom delovanja prirodnihnepogoda

Cevovodid k d dLidar‐ski podaci su veoma pogodni za

podrsku projektovanju novih linijacevovoda

Podrska povrsinskim projektimaLaserski podaci se koriste u svimprojektima gde je potrebno resavatiprobleme ravanski definisanih entitetaprostora. 

Nacin isporuke LIDAR‐skih skipodataka

LiDAR‐ski “point cloud” izgleda veomaimpresivno ali za korisnike je maloupotrebljivTacnost, nivo detaljnosti I zahtevani oblikisporuke diktiraju koji tip LiDAR sistema cese koristiti u prikkupljanju podatakap p j j pSirovi file‐ovi LiDAR‐skih podataka suveoma veliki I mogu se redukovati krozsledece metode koje zadrzavaju nivotacnosti i detalnosti

Filtriranje podatakaDigitalizacijaVektorizacijaModelovanje

Isporuka LIDAR podatakaProcesiranjem LiDAR‐skih podataka dobijaju se izlazni dokumentikoji su veoma prakticni za koriscenje i mogu imati formate kojeobezbedjuju konvencionalne metode premera.   Prikupljanje

Lidar podataka Terenski radovi

Post-Processing

‘Lidargrammetric’ radni tok‘Lidargrammetric’ radni tok

Automatska klasifikacija

Treba minimalizirati rucni rad da bi se postigla efikasnost

South Carolina Lidar Workshop 40

Generisanje 3D Modela

Integracija strukturnih

linija

Generisanje 3D povrsi

Generasanje proizvoda

Contours

Orthos

DEM

Manuelno Editovanje

Helikopter sa motiranom opremomHelikopter u radu

12/20/2011

8

Oblak tacaka sa 3D koordinatamaGustina 1 tacka na m2

Infrared snimak iste p